“一天頂一年” 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)啟效率躍遷
“AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室工作一天，相當(dāng)于一線科研人員工作一年。”戴納科技董事長(zhǎng)遲海鵬告訴記者，AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室可以按照預(yù)設(shè)的技術(shù)路線，自動(dòng)完成樣品處理、實(shí)驗(yàn)儀器操作、試劑耗材運(yùn)送、環(huán)境控制、數(shù)據(jù)分析及報(bào)告出具等一系列任務(wù)，幫助科學(xué)家和實(shí)驗(yàn)人員解放雙手，有效提高科研人員的創(chuàng)新力。
以最為基礎(chǔ)的稱量工作為例，稱量過(guò)程看似簡(jiǎn)單，但人工操作起來(lái)既費(fèi)時(shí)又不準(zhǔn)。而在AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室，自動(dòng)稱量機(jī)器人在反復(fù)稱量幾十次上百次之后，自我學(xué)習(xí)自我進(jìn)化，稱量更加精確，結(jié)果更加穩(wěn)定，不僅可以應(yīng)用在常見(jiàn)樣本的檢測(cè)，還可以應(yīng)用在危險(xiǎn)物體的稱量中，大幅減少人工操作的風(fēng)險(xiǎn)。
更為重要的是，由于沒(méi)有人為因素的干擾，AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)出來(lái)的數(shù)據(jù)都是高質(zhì)量數(shù)據(jù)。“高質(zhì)量數(shù)據(jù)就是未來(lái)AI時(shí)代的石油。”遲海鵬說(shuō)，因此AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室的核心競(jìng)爭(zhēng)力由三大部分組成：AI（算法管理平臺(tái)、智能機(jī)器人等）、無(wú)人實(shí)驗(yàn)室（自動(dòng)控制設(shè)備與先進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器等），以及高質(zhì)量數(shù)據(jù)的生成。
“化學(xué)就是一個(gè)重復(fù)試錯(cuò)的過(guò)程，所以AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室的效率要遠(yuǎn)高于人工的效率。” 遲海鵬認(rèn)為，人在做重復(fù)性工作時(shí)很快就疲憊了，但“機(jī)器人化學(xué)家”卻可以無(wú)限制地去做各種配方，并且能夠快速形成模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。還有一點(diǎn)好處是，比如人工需要50個(gè)數(shù)據(jù)才能預(yù)測(cè)出曲線，AI可能只需要5個(gè)就可以做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。
正因如此，在重復(fù)性高、精細(xì)度要求嚴(yán)苛、危險(xiǎn)性大或環(huán)境需求特殊的實(shí)驗(yàn)流程中，AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。
“化學(xué)、材料、新能源、食品，這是我們著力發(fā)展的四大方向。”遲海鵬介紹，以新材料研發(fā)領(lǐng)域?yàn)槔?，AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)路徑自主選擇和自我優(yōu)化、自動(dòng)配方試錯(cuò)組合、全自動(dòng)性能測(cè)試、快速生成曲線、高質(zhì)量數(shù)據(jù)的快速生成等功能。目前，戴納科技的“AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室”解決方案已經(jīng)應(yīng)用在精細(xì)化工、石油化工、材料科學(xué)、新能源電池、日化品檢測(cè)系統(tǒng)，例如石化行業(yè)的高通量高毒液體全流程自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)、日化行業(yè)高粘稠液體樣本全流程自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)、新能源行業(yè)人造石墨顆粒度全流程自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)等，未來(lái)還有望應(yīng)用在教育、醫(yī)療、生物、物理、電子等領(lǐng)域。
持續(xù)進(jìn)取突破 展現(xiàn)中國(guó)創(chuàng)新實(shí)力
“大概在6年前，跨國(guó)公司聯(lián)合利華在全球發(fā)起實(shí)驗(yàn)室無(wú)人化項(xiàng)目，準(zhǔn)備在全世界107個(gè)工廠全面實(shí)現(xiàn)無(wú)人化替代，在美國(guó)、中國(guó)都找了很多公司承接這個(gè)項(xiàng)目，最終是由戴納科技在聯(lián)合利華合肥工廠第一個(gè)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室無(wú)人化。”談及戴納科技在聯(lián)合利華合肥生產(chǎn)線的洗發(fā)水、沐浴液檢測(cè)項(xiàng)目，遲海鵬不無(wú)驕傲，而這也正是中國(guó)實(shí)驗(yàn)室在自動(dòng)化領(lǐng)域創(chuàng)新實(shí)力的體現(xiàn)。
2011年，在全球?qū)嶒?yàn)室行業(yè)龍頭美國(guó)賽默飛工作7年的遲海鵬離職創(chuàng)業(yè)，與幾位志同道合的朋友一起組建了戴納科技。
“我們最早開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和建設(shè)，從北京昌平未來(lái)科學(xué)城開(kāi)始，到中關(guān)村科學(xué)城、華潤(rùn)生命科學(xué)園、亦莊開(kāi)發(fā)區(qū)等，戴納科技都參與了非常多的項(xiàng)目。”遲海鵬告訴記者，在這個(gè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題，比如實(shí)驗(yàn)室的智能化欠缺，建設(shè)方式也相對(duì)落后，造成質(zhì)量不可控，“所以我們當(dāng)時(shí)決定向兩個(gè)方向研發(fā)，一個(gè)是智慧實(shí)驗(yàn)室，一個(gè)是裝配式實(shí)驗(yàn)室，把原來(lái)的工程變成模塊化產(chǎn)品，工廠里自動(dòng)化生產(chǎn)、快速組裝。這兩個(gè)方向持續(xù)研發(fā)迭代，現(xiàn)在演變成AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室。”
如今，從實(shí)驗(yàn)室的前期設(shè)計(jì)，到對(duì)實(shí)驗(yàn)室模塊進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，再到現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化裝配，以及后續(xù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的維護(hù)管理，戴納科技都可以提供全生命周期“AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室”解決方案。
截至2024年底，戴納科技已擁有486項(xiàng)授權(quán)專利，共主編或參編實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)12項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)9項(xiàng)。
補(bǔ)上“最短板” 瞄準(zhǔn)高端科學(xué)儀器
5月30日，北京發(fā)布《高端科學(xué)儀器創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，其中提出推進(jìn)“AI+”賦能儀器創(chuàng)新，尤其就黑燈實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提出規(guī)劃。這是我國(guó)科技自立自強(qiáng)的關(guān)鍵部署，對(duì)于戴納科技而言也是一大利好。
“我國(guó)科研儀器的國(guó)產(chǎn)化率不超過(guò)5%，尤其是大型光學(xué)儀器的國(guó)產(chǎn)化率更是低于0.2%，其實(shí)最大的‘卡脖子’技術(shù)是在科研儀器領(lǐng)域。”遲海鵬感慨，因此戴納科技未來(lái)還將向高端科學(xué)儀器領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展，“一個(gè)方向是儀器化的機(jī)器人，另外一個(gè)方向就是AI化的儀器設(shè)備。”
事實(shí)上，戴納科技依托在實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)及大量客戶需求，已經(jīng)開(kāi)展了一系列AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室交叉學(xué)科儀器設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)。2022年，戴納科技與青島大學(xué)聯(lián)合成立博士后流動(dòng)站，主要從事機(jī)器人、光學(xué)、病毒學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面的研究，已完成PPMI光子定向精準(zhǔn)微生物檢測(cè)儀（國(guó)際首臺(tái)可在線檢測(cè)空氣中病毒設(shè)備）、便攜式微流控快檢設(shè)備、深紫外病毒快速消殺機(jī)、微重力隨機(jī)定位儀（國(guó)內(nèi)唯一在產(chǎn)）等儀器設(shè)備的研發(fā)并具備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)能力。其中“微重力隨機(jī)定位儀”入選2024年中關(guān)村論壇的“百項(xiàng)新技術(shù)新產(chǎn)品榜單”。
“在儀器化的機(jī)器人和AI化的儀器設(shè)備基礎(chǔ)上，未來(lái)我們還將打造一個(gè)AI+黑燈實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)調(diào)度系統(tǒng)，如同一個(gè)‘大腦’，所有的儀器設(shè)備在這里都可以協(xié)同調(diào)度，能滿足各類的實(shí)驗(yàn)需求，重塑科研范式與產(chǎn)業(yè)生態(tài)。”遲海鵬對(duì)未來(lái)充滿期待。
